JP6086709B2 - 顕微鏡システム、合焦方法および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、照明光を標本に照射し、標本から反射した光を受光して標本の観察を行う顕微鏡システム、この顕微鏡システムの合焦方法および制御方法に関するものである。

従来、顕微鏡の分野においては、複数の観察者が同時に試料を観察する用途や、レポートドキュメントなどの業務資料に試料の拡大像を載せる用途などのために、観察光学系にＣＣＤカメラ等の撮像部が取り付けられた装置がよく用いられている。このような顕微鏡システムとしては、観察光学系及びその端部に設けられたＣＣＤカメラを一体化した光学ヘッドをステージ上方に配置し、ＣＣＤカメラによる撮影画像をモニタに表示する一方、ピント合わせのために光学ヘッドを駆動する電動焦準部などをパソコン上のアプリケーションソフトウェアで遠隔操作するようにしたものが主流となっている。

近年では、標本が載置されるステージ上に設けられ、観察光学系を有する光学ヘッドを回転させることによって、光学ヘッドの軸をステージ上の標本に対して傾けて、ステージの真上以外の様々な角度から標本を観察できるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。また、特許文献１によれば、光学ヘッドの傾斜角度に基づいてコントラストを演算してオートフォーカスを行うことで、ステージの真上以外の角度から標本を観察する場合であっても、その傾斜角度に応じたオートフォーカスが可能である。

ここで、特許文献１の技術では、光学ヘッドを回転させる度に、その傾斜位置で焦点合わせを実施する。これに対し、特許文献２の技術は、標本の観察位置を光学ヘッドの回転中心に合わせることによって、光学ヘッドの回転によらず、観察ポイントや合焦を維持した状態で標本の観察を行うことを可能としている。

図１５は、従来の顕微鏡システムの要部の構成の一例を示す正面図である。例えば、図１５に示すように、ベース２００と、標本Ｓが載置されるＸＹステージ２１０と、ＸＹステージ２１０上に設けられ、観察光学系を有する光学ヘッド２２０と、を備えた顕微鏡装置において、光学ヘッド２２０の回転中心Ｒ１０に光学ヘッドの焦点位置を移動した後、光学ヘッド２２０を回転させることによって、光学ヘッド２２０の軸Ｌ１０をＸＹステージ２１０上の標本に対して傾けて、ステージの真上以外の角度から標本を観察する。また、これら顕微鏡システムでは、一般的に、まず、低い倍率（広い視野）にて焦点合わせを行った後、標本を観察し、さらに詳細に観察したい場合のみ、高い倍率（狭い視野）にて標本を観察する。

特開２０１０−２５６７２４号公報 特開２０１０−１０２３４４号公報

しかしながら、観察光学系の低い倍率で焦点合わせを行った後、焦点合わせを行った倍率より高い倍率に切り替えて標本Ｓの観察を行う場合（焦点深度が浅くなる状態に切り替えた場合）、高倍における標本像の焦点位置が適切な位置とならない場合がある。例えば図１６に示すように、倍率が低倍である場合の焦点深度ｄ１は、倍率が高倍である場合の焦点深度ｄ２より大きい。このため、低倍において観察位置Ｓｐの焦点合わせを行った際に、焦点深度ｄ１内の領域であって、焦点深度ｄ２から外れた領域で焦点位置ＦＰが設定されると、低倍から高倍に倍率を切り替えた場合に、焦点にずれが発生して、高倍において標本像の焦点が合わないという問題が生じる。

また、低い倍率で焦点合わせを行った後、低い倍率の状態で、光学ヘッド２２０を回転させ、光学ヘッド２２０の軸Ｌ１０をＸＹステージ２１０上の標本に対して傾けてステージの真上以外の角度から標本を観察する場合、例えば図１６に示すように、ステージの真上から標本を観察する場合に比べ、標本の観察中心位置が距離Ｘ１分ずれてしまい、所望の位置の観察ができないという問題が生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学ヘッドを傾斜可能な顕微鏡システムにおいて、光学ヘッドの倍率を低倍から高倍に切り替えた場合であっても、焦点のずれの発生を抑制することができるとともに、低い倍率の状態でステージの真上以外の角度から標本を観察する場合においても、視野の平面方向の位置ずれの発生を抑制させ所望の位置の観察ができる顕微鏡システム、合焦方法および制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる顕微鏡システムは、標本から反射した光を受光して標本の観察を行う顕微鏡システムであって、観察対象の標本を載置する板状のステージと、前記標本における視野領域が変更可能であって、前記ステージ上の前記標本からの観察光が入射する観察光学系、および該観察光学系から前記観察光を受光して画像信号を生成する画像信号生成手段を有するヘッド部と、前記ヘッド部を前記観察光学系の光軸に沿って移動させるヘッド操作手段と、前記ステージを該ステージの主面と直交する方向に移動させるステージ操作手段と、前記ヘッド部を、前記光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、前記光軸を前記ステージの主面と直交する軸に対して傾斜させる回転手段と、当該顕微鏡システムの動作にかかる指示の入力を受け付ける操作入力手段と、前記操作入力手段が、前記ステージと直交する軸に対して前記ヘッド部を回転させる旨の指示の入力を受け付けた場合、前記ヘッド操作手段を駆動して、前記観察光学系の焦点位置が、前記光軸と直交する軸を通過する位置に前記ヘッド部を移動させた後、前記観察光学系の前記視野領域を小さくして倍率を変更し、前記ステージ操作手段により前記ステージを駆動して前記標本に対する合焦を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記制御手段は、前記観察光学系における最小の焦点深度となる前記倍率にして、前記ステージ操作手段により前記ステージを移動させて前記標本に対する合焦を行うことを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記画像信号生成手段により生成された前記画像信号をもとに、該画像信号に応じた画像のコントラスト値を演算する画像処理手段と、前記画像処理手段が演算したコントラスト値に基づき、前記標本に対する合焦が完了しているか否かを判断する判断手段と、を備え、前記制御手段は、前記判断手段の判断結果に応じて、前記ステージ操作手段に合焦動作を行わせることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記ヘッド操作手段および前記ステージ操作手段を動作するための案内情報および操作指示情報を表示する表示手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、標本から反射した光を受光して標本の観察を行う顕微鏡システムであって、観察対象の標本を載置する板状のステージと、前記標本における視野領域が変更可能であって、前記ステージ上の前記標本からの観察光が入射する観察光学系、および該観察光学系から前記観察光を受光して画像信号を生成する画像信号生成手段を有するヘッド部と、前記ヘッド部を前記観察光学系の光軸に沿って移動させるヘッド操作手段と、前記ステージを該ステージの主面と直交する方向に移動させるステージ操作手段と、前記ヘッド部を、前記光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、前記光軸を前記ステージと直交する軸に対して傾斜させる回転手段と、前記観察光学系の焦点と、前記回転手段の回転中心軸とが重なった状態の合焦位置に調整するための案内情報および操作指示情報を表示する表示手段と、当該顕微鏡システムの動作にかかる指示の入力を受け付けるとともに、前記表示手段が表示する前記操作指示情報に応じた指示の入力を受け付ける操作入力手段と、前記操作入力手段が受け付けた前記指示に応じて、少なくとも表示手段の表示制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記操作入力手段が、前記ステージと直交する軸に対して前記ヘッド部を回転させる旨の指示の入力を受け付けた場合、前記案内情報として、前記観察光学系の焦点位置が、前記光軸と直交する軸を通過する位置に前記ヘッド部を移動させた後、前記観察光学系の前記視野領域を小さくして倍率を変更し、該倍率で前記ステージを移動させて前記標本に対する合焦を行わせる旨を前記表示手段に表示させることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記制御手段は、前記案内情報として、前記観察光学系における最小の焦点深度となる前記倍率にして、前記ステージを移動させて前記標本に対する合焦を行わせる旨を前記表示手段に表示させることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記案内情報は、文字、音、光から選択される少なくとも１つを用いた情報であることを特徴とする。

また、本発明にかかる合焦方法は、観察対象の標本を載置するステージと、該標本における視野領域が変更可能であって、前記ステージ上の前記標本からの観察光が入射する観察光学系を少なくとも有するヘッド部と、を備え、前記ヘッド部が、前記観察光学系の光軸に沿って移動可能であるとともに、前記ステージと直交する軸に対して回転可能な顕微鏡システムが行う合焦方法であって、前記ステージと直交する軸に対して前記ヘッド部を回転させる旨の指示を受け付けた場合に、前記観察光学系の焦点位置が、前記ステージと直交する軸を通過する位置に前記ヘッド部を移動させるヘッド部移動ステップと、前記観察光学系の前記視野領域を小さくして倍率を変更する視野領域変更ステップと、前記視野領域変更ステップにおいて変更された倍率で、前記ステージを移動させて前記標本に対する合焦を行う合焦ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる制御方法は、観察対象の標本を載置するステージと、該標本における視野領域が変更可能であって、前記ステージ上の前記標本からの観察光が入射する観察光学系を少なくとも有するヘッド部と、前記標本に対する合焦動作にかかる案内情報を表示する表示手段と、少なくとも表示手段の表示制御を行う制御手段と、を備え、前記ヘッド部が、前記観察光学系の光軸に沿って移動可能であるとともに、前記ステージと直交する軸に対して回転可能な顕微鏡システムが行う制御方法であって、前記ステージと直交する軸に対して前記ヘッド部を回転させる旨の指示を受け付けた場合に、前記観察光学系の焦点位置が、前記ステージと直交する軸を通過する位置に前記ヘッド部を移動させる旨の前記案内情報を前記表示手段に表示させるヘッド部移動案内ステップと、前記観察光学系の前記視野領域を小さくして倍率を変更する旨の前記案内情報を前記表示手段に表示させる視野領域変更案内ステップと、前記視野領域変更案内ステップにおける前記案内情報に対応する倍率で、前記ステージを移動させて前記焦点位置の調整を行う旨の前記案内情報を前記表示手段に表示させる調整案内ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ヘッド部を傾斜可能な顕微鏡システムにおいて、ヘッド部を傾斜させて観察する際、表示部が、ヘッド部を駆動して、対物レンズの焦点と、ヘッド部の回転中心軸とが一致した状態（ユーセントリック状態）となる位置にヘッド部を移動させた後、倍率を最高倍に切り替えた状態で、合焦位置の調整をユーザに行わせるようにメッセージを順次表示するようにしたので、光学ヘッドのズーム倍率を低倍から高倍に切り替えた場合であっても、焦点のずれの発生を抑制することができるとともに、光学ヘッド傾斜時の視野の平面方向の位置ずれの発生を抑制させることができる。

また、本発明によれば、光学ヘッドを傾斜可能な顕微鏡システムにおいて、ヘッド部を傾斜させて観察する際、ヘッド部を駆動して、対物レンズの焦点と、ヘッド部の回転中心軸とが一致した状態（ユーセントリック状態）となる位置にヘッド部を移動させた後、倍率を最高倍に切り替えた状態で、合焦位置の調整を行うよう制御するようにしたので、光学ヘッドのズーム倍率を低倍から高倍に切り替えた場合であっても、焦点のずれの発生を抑制することができるとともに、光学ヘッド傾斜時の視野の平面方向の位置ずれを抑制することができる。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの構成例を模式的に示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す正面図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムのユーセントリック調整処理を示すフローチャートである。 図４は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの入力指示画面を説明する図である。 図５は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図である。 図６は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図である。 図７は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図である。 図８は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムの構成例を模式的に示す図である。 図９は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムの入力指示画面を説明する図である。 図１０は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムのユーセントリック調整処理を示すフローチャートである。 図１１は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの構成例を模式的に示す図である。 図１２は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムのユーセントリック調整処理を示すフローチャートである。 図１３は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの入力指示画面を説明する図である。 図１４は、本発明の実施の形態３の変形例にかかる顕微鏡システムの入力指示画面を説明する図である。 図１５は、従来の顕微鏡システムの要部の構成の一例を示す正面図である。 図１６は、従来の顕微鏡システムの観察光学系における各ズーム倍率の焦点深度を説明するための図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システム１の構成例を示す図である。図２は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システム１の要部の構成を模式的に示す正面図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る顕微鏡システム１は、観察対象の標本の標本像を取得する顕微鏡装置１０と、顕微鏡装置１０が取得した標本像を観察画像として表示するとともに、顕微鏡装置１０の動作を制御する制御装置１５とを備える。なお、以下の説明においては、図１の左右方向をＸ軸方向、図１の奥行き方向をＹ軸方向、図１の上下方向をＺ軸方向として説明する。また、以下において、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰと、光学ヘッド１２０の回転中心軸Ｒ１とが重なった状態のことをユーセントリック状態と呼ぶ。

顕微鏡装置１０は、ベース１００と、回転軸１０１および軸受け１０２を介してベース１００に設置された支柱１０３と、標本Ｓが載置される略板状のＸＹステージ１１０と、ＸＹステージ１１０をＺ軸方向に移動可能に保持するステージホルダ１１１と、ベース１００に対するステージホルダ１１１の高さを変化させるステージ操作部１１２と、ＸＹステージ１１０上に設けられ、観察光学系を有する光学ヘッド１２０（ヘッド部）と、支柱１０３に対して光学ヘッド１２０を移動可能に保持する光学ヘッド保持部１３０とを備える。また、顕微鏡装置１０は、この他、標本Ｓを照明する照明光学系を備えてもよい。照明光学系の構成としては、ＸＹステージ１１０の下側に設けられる透過照明光学系であってもよいし、ＸＹステージ１１０の上側に設けられる落射照明光学系であってもよい。あるいは、標本Ｓに対して光を斜めから（すなわち、標本Ｓの載置面と直交する軸と交差する方向から）照射する斜照明光学系であってもよい。なお、顕微鏡装置１０は、ＸＹステージ１１０がＸ軸及びＹ軸からなる面に平行となるように設置されているものとする。

回転軸１０１は、ベース１００に対して固定して設けられている。また、軸受け１０２は、回転軸１０１と共通の回転中心軸Ｒ１が支柱１０３の軸Ｒ２と直交するように、支柱１０３の端部に固定されている。この軸受け１０２を回転軸１０１に嵌合させることにより、支柱１０３の軸Ｒ２が回転中心軸Ｒ１と直交し、支柱１０３が回転中心軸Ｒ１を中心として回転可能な状態となる。すなわち、軸受け１０２および回転軸１０１は、光学ヘッド保持部１３０を介して支柱１０３と連結された光学ヘッド１２０の回転中心軸Ｒ１を回転軸とする回転手段を構成する。これにより、光学ヘッド１２０がＹＺ平面において傾斜（ティルト）可能となる。なお、図１に示す構成において、光学ヘッド１２０のティルト操作は手動で行われるが、モータ等用いて光学ヘッド１２０を電動でティルトさせることとしてもよい。なお、ティルト可能な角度は特に限定されない。また、ベース１００には、回転中心軸Ｒ１を示す回転中心印を設けてもよい。

ＸＹステージ１１０は、例えば板状をなす第１部材、第２部材および第３部材が順に積層されてなる。ＸＹステージ１１０において、例えば、第１部材を基準（固定）とし、ステージ操作部１１２によって第２部材および第３部材を第１部材の板面を平面とする面上を移動させる。このとき、標本Ｓは第３部材に載置され、第２部材および第３部材は互いに直交する方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に移動する。

ステージ操作部１１２は、例えば、ユーザが手動で回転操作可能なハンドル１１２ａとリニアガイド１１２ｂとによって実現される。ユーザがハンドル１１２ａを回転させると、その回転方向および回転量に応じて、ステージホルダ１１１が、ＸＹステージ１１０の主面と直交する方向（図１，２においてはＺ軸方向）に移動する。

光学ヘッド１２０は、ズーム光学部１２１と、ズーム光学部１２１のＸＹステージ１１０側の端部に設けられた対物レンズ１２２と、ズーム光学部１２１の内部に設けられた複数のズームレンズ１２３ａを含み、光学ヘッド１２０の焦点深度を変更可能なズーム光学系１２３と、ズーム光学部１２１の対物レンズ１２２とは反対側の端部に設けられた撮像部１２４とを有する。これらのうち、対物レンズ１２２およびズーム光学系１２３は、標本ステージ１１０上に載置された標本Ｓに対応する観察光が入射する観察光学系を構成する。また、撮像部１２４は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を含み、観察光学系を通過した観察光を受光し、該観察光に対応する電気信号（撮像信号）に光電変換して出力する画像信号生成手段である。

また、光学ヘッド１２０には、ズーム光学部１２１に設けられ、ズーム光学部１２１の外周に沿って回動自在なズーム操作部１２１ａが設けられている。ズーム光学系１２３のズームレンズ１２３ａは、ズーム操作部１２１ａの回転操作により、光学ヘッド１２０の光軸Ｌ１に沿って移動する。これにより、標本像のズーム倍率の変更が可能となる。

光学ヘッド保持部１３０は、光学ヘッド１２０側に固定されたヘッド操作部１３１と、支柱１０３側に固定された支持具１３２とを有する。支持具１３２は、固定ハンドル１３３によって支柱１０３に締結されている。また、支柱１０３には下側ストッパ１３４が設けられており、これにより支持具１３２のずり落ちが防止される。なお、支柱１０３に対する支持具１３２の位置は、例えば固定ハンドル１３３を一旦緩めるなどして、ユーザが手動で調節することもできる。

ヘッド操作部１３１は、例えば、軸Ｒ２及び光学ヘッド１２０の光軸Ｌ１の双方に平行となるよう設けられたリニアガイド１３１ａと、例えば、ユーザが手動で回転操作可能なハンドル１３１ｂとを有する。ヘッド操作部１３１は、リニアガイド１３１ａを介して支持具１３２と連結しており、ハンドル１３１ｂの操作により、支持具１３２に対する軸Ｒ２方向における位置を変化させる。これにより、光学ヘッド１２０が、軸Ｒ２に沿って移動可能になる。

一方、制御装置１５は、パーソナルコンピュータやワークステーション等によって実現される制御装置本体１５０と、液晶パネルまたは有機ＥＬパネル等のモニタ装置によって実現される表示部１６０とを備える。

制御装置本体１５０は、外部からの種々の情報や命令の入力を受け付ける操作入力部１５１と、撮像部１２４が生成した画像信号に対して所定の画像処理を施すことにより、表示用の画像信号を生成する画像処理部１５２と、記憶部１５３と、これらの各部及び顕微鏡装置１０および表示部１６０の動作を制御する制御部１５４とを有する。制御部１５４は、ＣＰＵ等を用いて構成される。

操作入力部１５１は、キーボード、各種入力ボタンやスイッチ、表示部１６０の画面に対するポイント操作に応じて信号が入力されるマウス等のポインティングデバイス等を含み、これらの入力デバイスを介して入力された信号を受け付け、制御部１５４に入力する。

記憶部１５３は、制御装置本体１５０に各種動作を実行させるプログラムや、プログラムの実行中に用いられる各種情報や、撮像部１２４から入力された画像信号等を記憶する。記憶部１５３は、例えばフラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＨＤＤ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の記録媒体および該記録媒体を駆動する駆動装置等によって実現される。

表示部１６０は、撮像部１２４によって撮像された観察画像の他、制御部１５４の制御に基づいて種々の情報を画面表示する。なお、表示部１６０を、画面に対するタッチ操作により信号が入力されるタッチパネルが重畳されたモニタ装置によって実現し、表示部１６０と操作入力部１５１とを一体化させても良い。

次に、図３〜７を参照しながら、顕微鏡システム１の動作について説明する。図３は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システム１のユーセントリック調整処理を示すフローチャートである。図４は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システム１の入力指示画面Ｗ１を説明する図である。図５〜７は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システム１の要部の構成を示す模式図である。

まず、斜め観察を行う旨の指示入力があると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部１５４は、表示部１６０に、光学ヘッド１２０をユーセントリック位置に移動する旨のメッセージを表示させる。ここで、表示部１６０は、図４に示す入力指示画面Ｗ１を表示する。入力指示画面Ｗ１には、顕微鏡装置１０が取得した標本像に応じた画像を表示する標本像表示部１６１と、メッセージを表示するメッセージ表示部１６２と、斜め観察を行う旨の指示を入力するための斜め観察指示ボタン１６３（アイコン）と、合焦処理において次のステップへの移行の指示を入力するための移行指示ボタン１６４（アイコン）と、が設けられている。

また、ステップＳ１０１において、操作入力部１５１は、斜め観察指示ボタン１６３へのタッチ（またはクリック）を検出すると、斜め観察を行う旨の指示信号を制御部１５４に入力する。制御部１５４は、指示信号の入力にもとづいて、表示部１６０のメッセージ表示部１６２に、光学ヘッド１２０をユーセントリック位置に移動する旨のメッセージを表示させる（ステップＳ１０２、ヘッド部移動案内ステップ）。

ステップＳ１０２において、光学ヘッド１２０をユーセントリック位置に移動する旨のメッセージが表示されている間、ユーザは、まずＸＹステージ１１０上に標本Ｓが無い状態でハンドル１１２ａを操作して、ＸＹステージ１１０の上面が回転中心軸Ｒ１の高さと同じになるように調整する。その後、ユーザは、ハンドル１３１ｂを操作して、光学ヘッド１２０をＺ軸方向に移動させてステージ１１０の上面に光学ヘッド１２０の焦点ＦＰを合わせユーセントリック状態とする。

具体的には、ユーザは、ハンドル１３１ｂを操作して光学ヘッド１２０をＺ軸方向に移動させ、図５に示すように、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰが回転中心軸Ｒ１と一致したユーセントリック状態とする。このとき、入力指示画面Ｗ１において、ユーセントリック状態に誘導するようなガイド画像を表示してもよい。また、対物レンズ１２２などの情報をもとに、光学ヘッド１２０がユーセントリック位置に到達した場合に、ランプ等を点灯させるものであってもよい。

ユーザの操作によって光学ヘッド１２０の焦点ＦＰと、回転中心軸Ｒ１とを重ねてユーセントリック状態となった後、操作入力部１５１は、移行指示ボタン１６４へのタッチ（またはクリック）を検出すると（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、次のステップへの移行が指示された旨の指示信号を制御部１５４に入力する。

制御部１５４は、ステップＳ１０３における次のステップへの移行を指示する旨の指示信号の入力にもとづいて、表示部１６０のメッセージ表示部１６２に、ズーム光学系１２３のズーム倍率を最高倍（最小の焦点深度となる倍率）にする旨のメッセージを表示させる（ステップＳ１０４、視野領域変更案内ステップ）。

ステップＳ１０４において、ズーム光学系１２３のズーム倍率を最高倍にする旨のメッセージが表示されている間、ユーザは、ズーム操作部１２１ａを操作して、光学ヘッド１２０の光軸Ｌ１に沿ってズームレンズ１２３ａを移動させてズーム倍率を最高倍に切り替える。

ユーザの操作によってズーム光学系１２３のズーム倍率が最高倍となった後、操作入力部１５１は、移行指示ボタン１６４へのタッチ（またはクリック）を検出すると（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、次のステップへの移行が指示された旨の指示信号を制御部１５４に入力する。

制御部１５４は、ステップＳ１０５における次のステップへの移行を指示する旨の指示信号の入力にもとづいて、表示部１６０のメッセージ表示部１６２に、ＸＹステージ１１０を上下（Ｚ軸方向）に移動させて標本Ｓの焦点合わせを行う旨のメッセージを表示させる（ステップＳ１０６、調整案内ステップ）。ユーザは、ここで、標本ＳをＸＹステージ１１０上に載置し、ハンドル１１２ａを操作してＸＹステージ１１０をＺ軸方向に移動させ、図６に示すように、ＸＹステージ１１０上に載置した標本Ｓの表面に焦点を合わせる。

具体的には、ユーザは、最高倍においてハンドル１１２ａを操作してＸＹステージ１１０をＺ軸方向に移動させ、ＸＹステージ１１０上に載置した標本Ｓの表面に焦点を合わせて、最高倍におけるユーセントリック調整を行う。

これにより、焦点深度ｄ２でユーセントリック調整を行うため（図１６参照）、この顕微鏡装置１０における最小の焦点深度に応じたユーセントリック調整を行うこととなる。

上述したステップにより、焦点ＦＰと回転中心軸Ｒ１とが一致した状態を維持するとともに、焦点深度が最小の状態で合焦されているため、図７に示すように、光学ヘッド１２０をティルトさせても、観察ポイントのずれや焦点ＦＰのずれおよび視野の平面方向の位置ずれが生じることはなく、かつズーム倍率を変更した場合であっても、変更後の倍率においてユーセントリック状態を維持して観察を継続することができる。

ユーザの操作によって最高倍率におけるユーセントリック調整を行った後、操作入力部１５１は、移行指示ボタン１６４へのタッチ（またはクリック）を検出すると（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、次のステップへの移行が指示された旨の指示信号を制御部１５４に入力する。

制御部１５４は、ステップＳ１０７における次のステップへの移行を指示する旨の指示信号の入力にもとづいて、表示部１６０のメッセージ表示部１６２に、ズーム光学系１２３のズーム倍率を戻す旨のメッセージを表示させる（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０８において、ズーム光学系１２３のズーム倍率を戻す旨のメッセージが表示されている間、ユーザは、ズーム操作部１２１ａを操作して、光学ヘッド１２０の光軸Ｌ１に沿ってズームレンズ１２３ａを移動させてズーム倍率を切り替える。例えば、ユーザは、ユーセントリック調整を行う前のズーム倍率に切り替えるか、所望のズーム倍率に切り替える。

なお、アイコンへのタッチ（またはクリック）が未検出の場合は、タッチ（またはクリック）を検出するまで検出処理を繰り返す。

上述した本実施の形態１によれば、光学ヘッド１２０を傾斜可能な顕微鏡システム１において、ユーザに対し、表示部１６０が、光学ヘッド１２０を駆動してユーセントリック位置に移動させた後、ズーム倍率を最高倍に切り替えた状態で、ＸＹステージ１１０をＺ軸方向に移動させて合焦位置の調整を行わせるようにメッセージを順次表示するようにしたので、光学ヘッド１２０のズーム倍率を低倍から高倍に切り替えた場合や光学ヘッド１２０を回転させて標本を観察する場合であっても、ユーセントリック状態を維持して、焦点のずれや、視野の平面方向の位置ずれ（観察中心の位置ずれ）の発生を抑制することができる。

なお、上述した本実施の形態１において、ステップＳ１０２で行うユーセントリック調整処理を、ズーム倍率が最高倍である状態において行う場合には、以降のステップＳ１０３〜Ｓ１０８までの処理を省略してもよい。

また、上述した実施の形態１において、ヘッド操作部１３１にセンサが設けてある場合や、ズーム操作部１２１に位置センサやロータリーエンコーダが設けられている場合は、ヘッド操作部１３１によってユーセントリック位置を検出した際や、ズーム倍率が所定の倍率になっていることを検知した際に、移行指示ボタン１６４の入力を検出せずに次のステップに移行するものであってもよい。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システム１ａの構成例を模式的に示す図である。図９は、本実施の形態２にかかる顕微鏡システム１ａの入力指示画面Ｗ２を説明する図である。なお、図１等で説明した構成と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。上述した実施の形態１では、光学ヘッド１２０のＺ軸方向の移動、ズーム倍率の切り替えをユーザのハンドル操作などによって行っていたが、実施の形態２では、光学ヘッド１２０のＺ軸方向の移動を、入力された指示信号に応じて自動で行う。

本実施の形態２にかかる顕微鏡システム１ａは、観察対象の標本の標本像を取得する顕微鏡装置１０ａと、顕微鏡装置１０ａが取得した標本像を観察画像として表示するとともに、顕微鏡装置１０ａの動作を制御する制御装置１５ａとを備える。

顕微鏡装置１０ａの光学ヘッド１２０ａは、上述した光学ヘッド１２０のズーム光学系１２３に代えて、ズーム光学系１２５を有する。ズーム光学系１２５は、ズーム光学部１２１の内部に設けられた複数のズームレンズ１２５ａおよび複数のズームレンズ１２５ａを駆動するモータ１２５ｂを含む。複数のズームレンズ１２５ａは、モータ１２５ｂの駆動によって移動し、この移動によってズーム光学系１２５のズーム倍率を切り替える。

顕微鏡装置１０ａの光学ヘッド保持部１３０ａは、上述したヘッド操作部１３１に代えて、ヘッド操作部１３５を有する。ヘッド操作部１３５は、例えば、軸Ｒ２及び光学ヘッド１２０の光軸Ｌ１の双方に平行となるよう設けられたリニアガイド１３５ａと、光学ヘッド１２０を軸Ｒ２（リニアガイド１３５ａ）に沿って移動させるモータ１３５ｂとを有する。

一方、制御装置１５ａは、パーソナルコンピュータやワークステーション等によって実現される制御装置本体１５０ａと、液晶パネルまたは有機ＥＬパネル等のモニタ装置によって実現される表示部１６０ａとを備える。

制御装置本体１５０ａは、上述した操作入力部１５１、記憶部１５３および制御部１５４に代えて、外部からの種々の情報や命令の入力を受け付ける操作入力部１５１ａと、記憶部１５３ａと、これらの各部及び顕微鏡装置１０ａおよび表示部１６０ａの動作を制御する制御部１５４ａとを有する。制御部１５４ａは、ＣＰＵ等を用いて構成される。

操作入力部１５１ａは、キーボード、各種入力ボタンやスイッチ、表示部１６０ａの画面に対するポイント操作に応じて信号が入力されるマウス等のポインティングデバイス等を含み、これらの入力デバイスを介して入力された信号を受け付け、制御部１５４ａに入力する。

記憶部１５３ａは、光学ヘッド（観察光学系）１２０ａの焦点ＦＰと、光学ヘッド１２０ａの回転中心軸Ｒ１とが重なった状態（ユーセントリック状態）に関する情報（ユーセントリック情報）を記憶する。ここで、ユーセントリック情報には、例えば、対物レンズ１２２の同焦点距離、ユーセントリック状態にあるときの顕微鏡装置１０ａの各部の状態（モータ１３５ｂがステッピングモータである場合、ステッピングモータの原点位置からのパルス数等）といった情報が含まれる。

表示部１６０ａは、図９に示す入力指示画面Ｗ２を表示する。入力指示画面Ｗ２には、顕微鏡装置１０ａが取得した標本像に応じた画像を表示する標本像表示部１６１と、メッセージを表示するメッセージ表示部１６２と、斜め観察を行う旨の指示を入力するための斜め観察指示ボタン１６３（アイコン）と、合焦処理において次のステップへの移行の指示を入力するための移行指示ボタン１６４（アイコン）と、光学ヘッド１２０ａをＺ軸方向に移動させる旨の指示を入力するための光学ヘッド移動指示ボタン１６５と、光学ヘッド１２０ａのズーム光学系１２５のズームレンズ１２５ａをＺ軸方向に移動させる旨の指示を入力するためのレンズ移動指示ボタン１６６と、が設けられている。

光学ヘッド移動指示ボタン１６５は、光学ヘッド１２０ａの光軸Ｌ１に沿って光学ヘッド１２０ａを微少量移動させるための微動指示ボタン１６５ａ，１６５ｂと、微動指示ボタン１６５ａ，１６５ｂによる移動と比して大きく光学ヘッド１２０ａを移動させるための粗動指示ボタン１６５ｃ，１６５ｄと、を有する。

レンズ移動指示ボタン１６６は、光学ヘッド１２０ａの光軸Ｌ１に沿ってズームレンズ１２５ａを移動させる際の移動方向を指示するための移動方向指示ボタン１６６ａ，１６６ｂを有する。

ここで、微動指示ボタン１６５ａ，１６５ｂ、粗動指示ボタン１６５ｃ，１６５ｄおよび移動方向指示ボタン１６６ａ，１６６ｂは、光学ヘッド１２０ａの光軸Ｌ１に対してそれぞれ反対方向の移動方向を指示するものである。

次に、図１０を参照しながら、顕微鏡システム１ａの動作について説明する。図１０は、本実施の形態２にかかる顕微鏡システム１ａのユーセントリック調整処理を示すフローチャートである。

まず、斜め観察を行う旨の指示入力があると（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、制御部１５４ａは、表示部１６０ａに、光学ヘッド１２０ａをユーセントリック位置に移動する旨のメッセージを表示させる。ここで、操作入力部１５１ａは、入力指示画面Ｗ２上の斜め観察指示ボタン１６３へのタッチ（またはクリック）を検出すると、斜め観察を行う旨の指示信号を制御部１５４ａに入力する。制御部１５４ａは、指示信号の入力にもとづいて、表示部１６０ａのメッセージ表示部１６２に、光学ヘッド１２０ａをユーセントリック位置に移動する旨のメッセージを表示させる（ステップＳ２０２）。

ここで移行指示ボタン１６４へのタッチ（またはクリック）を検出すると（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、次のステップへの移行が指示された旨の指示信号を制御部１５４ａに入力する。

制御部１５４ａは、記憶部１５３ａのユーセントリック情報を参照して、光学ヘッド１２０ａをユーセントリック位置に移動させる（Ｓ２０４）。このとき、ユーセントリック情報において、対象の対物レンズに応じたユーセントリック位置のパルス数が記憶されていない場合は、標本像表示部１６１に標本像に応じた画像を表示して、ユーザに現在の光学ヘッドの位置がユーセントリック状態にあるか否かを判断させるようにしてもよい。このとき、ユーザは、光学ヘッド移動指示ボタン１６５により光学ヘッド１２０ａの移動指示を入力して、光学ヘッド１２０ａ位置の微調整を行い、移動完了後、移行指示ボタン１６４へのタッチ（またはクリック）により、次のステップへの移行を指示する指示信号を入力する。

制御部１５４ａは、光学ヘッド１２０ａがユーセントリック位置に移動すると、表示部１６０ａのメッセージ表示部１６２に、ズーム光学系１２５のズーム倍率を最高倍（最小の焦点深度となる倍率）にする旨のメッセージを表示させる（ステップＳ２０５）。

操作入力部１５１ａは、移行指示ボタン１６４へのタッチ（またはクリック）を検出すると（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、次のステップへの移行が指示された旨の指示信号を制御部１５４ａに入力する。

制御部１５４ａは、ズームレンズ１２５ａを駆動して、ズーム光学系１２５のズーム倍率が最高倍になるように切り替える（Ｓ２０７）。

ステップＳ２０７において、ズーム光学系１２５のズーム倍率が最高倍に切り替わると、制御部１５４ａは、ステップＳ２０５における次のステップへの移行を指示する旨の指示信号の入力にもとづいて、表示部１６０ａのメッセージ表示部１６２に、ＸＹステージ１１０を移動させて標本Ｓの焦点合わせを行う旨のメッセージを表示させる（ステップＳ２０８）。

その後、ユーザの操作によって最高倍率における標本Ｓに対する合焦を行なった後、操作入力部１５１ａは、移行指示ボタン１６４へのタッチ（またはクリック）を検出すると（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、次のステップへの移行が指示された旨の指示信号を制御部１５４ａに入力する。

制御部１５４ａは、ステップＳ２０９における次のステップへの移行を指示する旨の指示信号の入力にもとづいて、表示部１６０ａのメッセージ表示部１６２に、ズーム光学系１２５のズーム倍率を戻す旨のメッセージを表示させる（ステップＳ２１０）。

ステップＳ２１０において、ズーム光学系１２５のズーム倍率を戻す旨のメッセージが表示されている間、ユーザは、レンズ移動指示ボタン１６６（移動方向指示ボタン１６６ａ，１６６ｂ）をタッチ（またはクリック）して、光学ヘッド１２０ａの光軸Ｌ１に沿ってズームレンズ１２５ａを移動させてズーム倍率を切り替える。例えば、ユーザは、ユーセントリック調整を行う前のズーム倍率に切り替えるか、所望のズーム倍率に切り替える。

上述した本実施の形態２によれば、光学ヘッド１２０ａを傾斜可能な顕微鏡システム１ａにおいて、ユーザに対し、制御部１５４ａが、光学ヘッド１２０ａを駆動してユーセントリック位置に移動させた後、ズーム倍率を最高倍に切り替えるとともに、表示部１６０ａが、ＸＹステージ１１０をＺ軸方向に移動させて合焦位置の調整を行わせるようにメッセージを表示するようにしたので、光学ヘッド１２０ａのズーム倍率を低倍から高倍に切り替えた場合や光学ヘッド１２０ａを回転させて標本を観察する場合であっても、ユーセントリック状態を維持して、焦点のずれや、視野の平面方向の位置ずれ（観察中心の位置ずれ）の発生を抑制することができる。

また、上述した本実施の形態２によれば、光学ヘッド１２０ａの移動およびズーム倍率の切り替えを、入力指示画面Ｗ２上のボタンにタッチ（またはクリック）するのみで可能となるため、上述した実施の形態１のようなハンドル操作にかかる労力を軽減することができる。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システム１ｂの構成例を模式的に示す図である。図１２は、本実施の形態３にかかる顕微鏡システム１ｂの入力指示画面Ｗ３を説明する図である。なお、図１等で説明した構成と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。上述した実施の形態２では、光学ヘッド１２０ａのＺ軸方向の移動を、入力された指示信号に応じて自動で行っていたが、実施の形態３では、入力された指示信号に応じてＸＹステージのＺ軸方向の移動も自動で行う。

本実施の形態３にかかる顕微鏡システム１ｂは、観察対象の標本の標本像を取得する顕微鏡装置１０ｂと、顕微鏡装置１０ｂが取得した標本像を観察画像として表示するとともに、顕微鏡装置１０ｂの動作を制御する制御装置１５ｂとを備える。

顕微鏡装置１０ｂは、上述した顕微鏡装置１０ａのステージ操作部１１２に代えて、ステージ操作部１１３を有する。ステージ操作部１１３は、リニアガイド１１３ａおよびリニアガイド１１３ａに沿ってステージホルダ１１１を移動させるモータ１１３ｂを含む。

一方、制御装置１５ｂは、パーソナルコンピュータやワークステーション等によって実現される制御装置本体１５０ｂと、液晶パネルまたは有機ＥＬパネル等のモニタ装置によって実現される表示部１６０ｂとを備える。

制御装置本体１５０ｂは、上述した操作入力部１５１ａ、記憶部１５３ａ、制御部１５４ａに代えて、外部からの種々の情報や命令の入力を受け付ける操作入力部１５１ｂと、記憶部１５３ｂと、これらの各部及び顕微鏡装置１０ｂおよび表示部１６０ｂの動作を制御する制御部１５４ｂと、画像処理部１５２が演算したコントラスト値に基づき、標本像の合焦が完了しているか否かを判断する判断部１５５と、を有する。制御部１５４ｂは、ＣＰＵ等を用いて構成される。

操作入力部１５１ｂは、キーボード、各種入力ボタンやスイッチ、表示部１６０ｂの画面に対するポイント操作に応じて信号が入力されるマウス等のポインティングデバイス等を含み、これらの入力デバイスを介して入力された信号を受け付け、制御部１５４ｂに入力する。

記憶部１５３ｂは、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＨＤＤ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の記録媒体及び該記録媒体を駆動する駆動装置等によって実現され、制御装置本体１５０ｂに各種動作を実行させるプログラムや、プログラムの実行中に用いられる各種情報や、撮像部１２４から入力された画像信号等を記憶する。また、記憶部１５３ｂは、上述したユーセントリック情報を記憶する。

制御部１５４ｂは、顕微鏡装置１０ｂにおけるオートフォーカス動作を制御する。その際、制御部１５４ｂは、操作入力部１５１ｂから入力された信号に従い、記憶部１５３ａに記憶された情報に基づいて、ユーセントリック状態に遷移する動作を各部に実行させる。例えば、モータ１３５ｂがステッピングモータであり、ユーセントリック情報として、ステッピングモータの原点位置からのパルス数が記憶されている場合、制御部１５４ｂは、このパルス数に従ってモータ１３５ｂを動作させる。

表示部１６０ｂは、図１２に示す入力指示画面Ｗ３を表示する。入力指示画面Ｗ３には、顕微鏡装置１０ｂが取得した標本像に応じた画像を表示する標本像表示部１６１と、メッセージを表示するメッセージ表示部１６２と、斜め観察を行う旨の指示を入力するための斜め観察指示ボタン１６３（アイコン）と、が設けられている。

次に、図１３を参照しながら、顕微鏡システム１ｂの動作について説明する。図１３は、本実施の形態３にかかる顕微鏡システム１ｂのユーセントリック調整処理を示すフローチャートである。

まず、斜め観察を行う旨の指示入力があると（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、制御部１５４ｂは、記憶部１５３ｂのユーセントリック情報を参照して、光学ヘッド１２０ａをユーセントリック位置に移動させる（ステップＳ３０２）。このとき、ユーセントリック情報においてユーセントリック位置のパルス数が記憶されていない場合は、標本像表示部１６１に標本像に応じた画像を表示して、ユーザに現在の光学ヘッドの位置がユーセントリック状態にあるか否かを判断させるようにしてもよい。

ステップＳ３０２において、光学ヘッド１２０ａがユーセントリック位置に移動すると、制御部１５４ｂは、ズームレンズ１２５ａを駆動して、ズーム光学系１２５のズーム倍率が最高倍（最小の焦点深度となる倍率）になるように切り替える（ステップＳ３０３）。

ステップＳ３０３において、ズーム光学系１２５のズーム倍率が最高倍に切り替わると、制御部１５４ｂは、撮像部１２４に標本像を撮像するよう指示し、その画像信号（撮像画像）を取得する（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０４において制御部１５４ｂが画像信号を取得すると、画像処理部１５２は、この画像信号をもとにオートフォーカス（ＡＦ）評価値を算出する（ステップＳ３０５）。具体的には、画像処理部１５２は、画像信号に応じた画像のコントラスト値ｈ（ｔ）（ｔは時間）をＡＦ評価値として算出する。

その後、得られたＡＦ評価値に基づいて、判断部１５５が、現在の光学ヘッド１２０ａの位置において、合焦が完了しているか否かを判断する（ステップＳ３０６）。判断部１５５は、ＡＦ評価値が予め設定された閾値よりも大きい場合、合焦が完了していると判断する（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）。

一方、ＡＦ評価値が予め設定された閾値よりも小さく、判断部１５５によって、合焦が完了していないと判断された場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、制御部１５４ｂは、ステップＳ３０７に移行して、ＸＹステージ１１０をＺ軸方向に駆動した後、ステップＳ３０４〜Ｓ３０６の処理を繰り返す。

なお、ステップＳ３０５およびＳ３０６において、判断部１５５が、複数時間のコントラスト値ｈ（ｔ）を取得して、コントラスト値ｈ（ｔ）がピークとなる時間ｔのコントラスト値に応じた時間の光学ヘッド１２０ａの位置を合焦位置としてもよいし、ｈ（ｔ）とｈ（ｔ＋１）との差分を算出しし、差の正負が入れ替わる時間ｔのコントラスト値に応じた時間の光学ヘッド１２０ａの位置を合焦位置としてもよい。

ステップＳ３０６によって判断部１５５が、合焦が完了していると判断すると、制御部１５４ｂは、ズーム光学系１２５のズーム倍率を戻す（ステップＳ３０８）。制御部１５４ｂは、ユーセントリック調整を行う前のズーム倍率に切り替えるか、予め設定されたズーム倍率に切り替える。

上述した本実施の形態３によれば、光学ヘッド１２０ａを傾斜可能な顕微鏡システム１ｂにおいて、光学ヘッド１２０ａを駆動してユーセントリック位置に移動させた後、ズーム倍率を最高倍に切り替えた状態で、ＸＹステージ１１０をＺ軸方向に移動させて標本Ｓに対する合焦を自動で行うように制御するようにしたので、光学ヘッド１２０ａのズーム倍率を低倍から高倍に切り替えた場合や光学ヘッド１２０ａを回転させて標本を観察する場合であっても、ユーセントリック状態を維持して、焦点のずれや、視野の平面方向の位置ずれ（観察中心の位置ずれ）の発生を抑制することができる。

また、上述した本実施の形態３によれば、入力指示画面Ｗ３上のボタンにタッチ（またはクリック）して斜め観察を行う旨を指示するのみで適切なユーセントリック状態とすることができる。そのため、ユーザの熟練度によらず、光学ヘッド１２０ａのズーム倍率を低倍から高倍に切り替えた場合や光学ヘッド１２０ａを回転させて標本を観察する場合であっても、ユーセントリック状態を維持して、焦点のずれや、視野の平面方向の位置ずれ（観察中心の位置ずれ）の発生を抑制することができる。

図１４は、本実施の形態３の変形例にかかる顕微鏡システムの入力指示画面を説明する図である。上述した実施の形態３では、斜め観察指示ボタン１６３の入力（検出）によって自動でユーセントリック状態の設定を行えるものとして説明したが、各処理の動作をユーザが確認しながら行うものであってもよい。

図１４に示す入力指示画面Ｗ４には、顕微鏡装置１０ａが取得した標本像に応じた画像を表示する標本像表示部１６１と、メッセージを表示するメッセージ表示部１６２と、斜め観察を行う旨の指示を入力するための斜め観察指示ボタン１６３（アイコン）と、合焦処理において次のステップへの移行を指示する移行指示ボタン１６４（アイコン）と、光学ヘッド１２０ａをＺ軸方向に移動させるための光学ヘッド移動指示ボタン１６５と、光学ヘッド１２０ａのズーム光学系１２５のズームレンズ１２５ａをＺ軸方向に移動させるためのレンズ移動指示ボタン１６６と、ＸＹステージ１１０をＺ軸方向に移動させるためのステージ移動指示ボタン１６７と、オートフォーカス処理を指示するＡＦ指示ボタン１６８と、が設けられている。

ステージ移動指示ボタン１６７は、支柱１０３の軸Ｒ２に沿ってステージ１１０を移動させる際の移動方向を指示するための移動方向指示ボタン１６７ａ，１６７ｂを有する。ここで、移動方向指示ボタン１６７ａ，１６７ｂは、支柱１０３の軸Ｒ２に対してそれぞれ反対方向の移動方向を指示するものである。

制御部１５４ｂは、この入力指示画面Ｗ４による指示入力に基づいて、図１３に示す一連の処理を行うものであってもよい。

なお、上述した実施の形態１〜３では、ズーム倍率を最高倍に切り替えて、ユーセントリック調整を行うものとして説明したが、焦点深度が飽和していれば、この飽和する焦点深度に応じた倍率のうち、最低倍のズーム倍率であってもよいし、この飽和している焦点深度内の倍率であってもよい。

また、上述した実施の形態１，２では、表示部にメッセージを表示させてユーザにユーセントリック調整を行わせるものとして説明したが、表示部は音を発してユーザに処理を行わせるものであってもよいし、光を発してユーザに処理を行わせるものであってもよいし、これらの組合せであってもよい。

また、上述した実施の形態では、正立型の顕微鏡を例に説明したが、例えば、標本を拡大するズーム光学系を有し、ステージの主面と直交する軸から傾斜して観察する倒立型の顕微鏡等であっても、本発明を適用することができる。

以上のように、本発明にかかる顕微鏡システム、合焦方法および制御方法は、光学ヘッドを傾斜可能な顕微鏡システムにおいて、光学ヘッドのズーム倍率を低倍から高倍に切り替えた場合や光学ヘッド１２０ａを回転させて標本を観察する場合であっても、焦点のずれや、視野の平面方向の位置ずれ（観察中心の位置ずれ）の発生を抑制することに有用である。

１，１ａ，１ｂ 顕微鏡システム
１０，１０ａ，１０ｂ 顕微鏡装置
１５，１５ａ，１５ｂ 制御装置
１００，２００ ベース
１０１ 回転軸
１０２ 軸受け
１０３ 支柱
１１０，２１０ ＸＹステージ
１１１ ステージホルダ
１１２，１１３ ステージ操作部
１１２ａ ハンドル
１１２ｂ，１１３ａ，１３１ａ，１３５ａ リニアガイド
１１３ｂ，１２５ｂ，１３５ｂ モータ
１２０，１２０ａ，２２０ 光学ヘッド（観察光学系）
１２１ ズーム光学部
１２１ａ ズーム操作部
１２２ 対物レンズ
１２３，１２５ ズーム光学系
１２３ａ，１２５ａ ズームレンズ
１２４ 撮像部
１３０，１３０ａ 光学ヘッド保持部
１３１，１３５ ヘッド操作部
１３２ 支持具
１３３ 固定ハンドル
１３４ 下側ストッパ
１５０ 制御装置本体
１５１，１５１ａ，１５１ｂ 操作入力部
１５２ 画像処理部
１５３，１５３ａ 記憶部
１５４，１５４ａ，１５４ｂ 制御部
１５５ 判断部
１６０，１６０ａ，１６０ｂ 表示部
１６１ 標本像表示部
１６２ メッセージ表示部
１６３ 斜め観察指示ボタン
１６４ 移行指示ボタン
１６５ 光学ヘッド移動指示ボタン
１６６ レンズ移動指示ボタン
１６７ ステージ移動指示ボタン
１６８ ＡＦ指示ボタン

Claims (9)

1. 標本から反射した光を受光して標本の観察を行う顕微鏡システムであって、
   観察対象の標本を載置する板状のステージと、
   前記標本における視野領域が変更可能であって、前記ステージ上の前記標本からの観察光が入射する観察光学系、および該観察光学系から前記観察光を受光して画像信号を生成する画像信号生成手段を有するヘッド部と、
   前記ヘッド部を前記観察光学系の光軸に沿って移動させるヘッド操作手段と、
   前記ステージを該ステージの主面と直交する方向に移動させるステージ操作手段と、
   前記ヘッド部を、前記光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、前記光軸を前記ステージの主面と直交する軸に対して傾斜させる回転手段と、
   当該顕微鏡システムの動作にかかる指示の入力を受け付ける操作入力手段と、
   前記操作入力手段が、前記ステージと直交する軸に対して前記ヘッド部を回転させる旨の指示の入力を受け付けた場合、前記ヘッド操作手段を駆動して、前記観察光学系の焦点位置が、前記光軸と直交する軸を通過する位置に前記ヘッド部を移動させた後、前記観察光学系の前記視野領域を小さくして倍率を変更し、前記ステージ操作手段により前記ステージを駆動して前記標本に対する合焦を行う制御手段と、
   を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記制御手段は、前記観察光学系における最小の焦点深度となる前記倍率にして、前記ステージ操作手段により前記ステージを移動させて前記標本に対する合焦を行うことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
3. 前記画像信号生成手段により生成された前記画像信号をもとに、該画像信号に応じた画像のコントラスト値を演算する画像処理手段と、
   前記画像処理手段が演算したコントラスト値に基づき、前記標本に対する合焦が完了しているか否かを判断する判断手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記判断手段の判断結果に応じて、前記ステージ操作手段に合焦動作を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡システム。
4. 前記ヘッド操作手段および前記ステージ操作手段を動作するための案内情報および操作指示情報を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
5. 標本から反射した光を受光して標本の観察を行う顕微鏡システムであって、
   観察対象の標本を載置する板状のステージと、
   前記標本における視野領域が変更可能であって、前記ステージ上の前記標本からの観察光が入射する観察光学系、および該観察光学系から前記観察光を受光して画像信号を生成する画像信号生成手段を有するヘッド部と、
   前記ヘッド部を前記観察光学系の光軸に沿って移動させるヘッド操作手段と、
   前記ステージを該ステージの主面と直交する方向に移動させるステージ操作手段と、
   前記ヘッド部を、前記光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、前記光軸を前記ステージと直交する軸に対して傾斜させる回転手段と、
   前記観察光学系の焦点と、前記回転手段の回転中心軸とが重なった状態の合焦位置に調整するための案内情報および操作指示情報を表示する表示手段と、
   当該顕微鏡システムの動作にかかる指示の入力を受け付けるとともに、前記表示手段が表示する前記操作指示情報に応じた指示の入力を受け付ける操作入力手段と、
   前記操作入力手段が受け付けた前記指示に応じて、少なくとも表示手段の表示制御を行う制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記操作入力手段が、前記ステージと直交する軸に対して前記ヘッド部を回転させる旨の指示の入力を受け付けた場合、前記案内情報として、前記観察光学系の焦点位置が、前記光軸と直交する軸を通過する位置に前記ヘッド部を移動させた後、前記観察光学系の前記視野領域を小さくして倍率を変更し、該倍率で前記ステージを移動させて前記標本に対する合焦を行わせる旨を前記表示手段に表示させることを特徴とする顕微鏡システム。
6. 前記制御手段は、前記案内情報として、前記観察光学系における最小の焦点深度となる前記倍率にして、前記ステージを移動させて前記標本に対する合焦を行わせる旨を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡システム。
7. 前記案内情報は、文字、音、光から選択される少なくとも１つを用いた情報であることを特徴とする請求項５または６に記載の顕微鏡システム。
8. 観察対象の標本を載置するステージと、該標本における視野領域が変更可能であって、前記ステージ上の前記標本からの観察光が入射する観察光学系を少なくとも有するヘッド部と、を備え、前記ヘッド部が、前記観察光学系の光軸に沿って移動可能であるとともに、前記ステージと直交する軸に対して回転可能な顕微鏡システムが行う合焦方法であって、
   前記ステージと直交する軸に対して前記ヘッド部を回転させる旨の指示を受け付けた場合に、前記観察光学系の焦点位置が、前記ステージと直交する軸を通過する位置に前記ヘッド部を移動させるヘッド部移動ステップと、
   前記観察光学系の前記視野領域を小さくして倍率を変更する視野領域変更ステップと、
   前記視野領域変更ステップにおいて変更された倍率で、前記ステージを移動させて前記標本に対する合焦を行う合焦ステップと、
   を含むことを特徴とする合焦方法。
9. 観察対象の標本を載置するステージと、該標本における視野領域が変更可能であって、前記ステージ上の前記標本からの観察光が入射する観察光学系を少なくとも有するヘッド部と、前記標本に対する合焦動作にかかる案内情報を表示する表示手段と、少なくとも表示手段の表示制御を行う制御手段と、を備え、前記ヘッド部が、前記観察光学系の光軸に沿って移動可能であるとともに、前記ステージと直交する軸に対して回転可能な顕微鏡システムが行う制御方法であって、
   前記ステージと直交する軸に対して前記ヘッド部を回転させる旨の指示を受け付けた場合に、前記観察光学系の焦点位置が、前記ステージと直交する軸を通過する位置に前記ヘッド部を移動させる旨の前記案内情報を前記表示手段に表示させるヘッド部移動案内ステップと、
   前記観察光学系の前記視野領域を小さくして倍率を変更する旨の前記案内情報を前記表示手段に表示させる視野領域変更案内ステップと、
   前記視野領域変更案内ステップにおける前記案内情報に対応する倍率で、前記ステージを移動させて前記焦点位置の調整を行う旨の前記案内情報を前記表示手段に表示させる調整案内ステップと、
   を含むことを特徴とする制御方法。

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